ELECTROPEDIA – Glossario IEC

17 Dicembre 2021

Electrical Tester

Di Andrea Bonetti e Xicai Zhao

Introduzione

Quando si lavora in una comunità tecnica internazionale giorno dopo giorno, è sempre più problematico utilizzare un linguaggio in cui il significato sia "dato per scontato".

Con il termine tensione si intende la tensione tra le fasi o la tensione fase-terra? Non tutti concordano che in un sistema trifase la tensione debba intendersi come la tensione tra le fasi, quindi è meglio essere chiari sin dall'inizio.

Una corrente con un angolo di 15 gradi rappresenta un fasore nel primo o nel quarto quadrante? Nei sistemi con anticipo di fase, e secondo la convenzione matematica, il fasore/vettore si trova nel primo quadrante, con i fasori che ruotano in senso antiorario, mentre nei sistemi con ritardo di fase, il fasore/vettore si trova nel quarto quadrante. Non si tratta di stabilire chi ha più ragione, le persone che usano il sistema di riferimento con ritardo di fase o le persone che usano il sistema di riferimento con anticipo di fase, ma certamente oggi la necessità di comprendersi è più alta rispetto al passato, perché maggiori sono le probabilità di collaborare a stretto contatto.

Per comunicazioni inequivocabili, si potrebbero utilizzare molte parole per spiegare ogni concetto sin all'inizio, in sostanza dichiarando "quando dico XYZ, questo è ciò che intendo realmente". Si tratta di un processo complesso e dispendioso in termini di tempo, quindi un modo migliore per facilitare la comunicazione è farsi aiutare dalla standardizzazione. Ciò ci consente di essere concisi ma esatti nelle nostre dichiarazioni ed evitare (o almeno ridurre al minimo) la necessità di spiegazioni prima di comunicare.

Electropedia

Anche se lavoriamo ogni giorno nel settore elettrico, pochi di noi sanno che esiste un riferimento affidabile e facilmente disponibile per le definizioni tecniche: Electropedia. Electropedia è il glossario elettrotecnico online disponibile in tutto il mondo, accessibile a tutti e spesso noto come "IEV Online" (Figura 2).

Alla base di Electropedia c'è una grande quantità di lavoro di standardizzazione. Infatti, ciò che Electropedia presenta in ciascuna area tematica è il risultato di un'opera di correlazione degli standard IEC. La Figura 3 mostra le aree tematiche attualmente disponibili in Electropedia; lo standard IEC 60050- 447, ad esempio, è la premessa per la voce 447: Relè di misura.

Figura 1: esempio di diverse rappresentazioni del termine fasore per lo stesso sistema di tensione bilanciato trifase a sequenza diretta. Nell'immagine a sinistra è raffigurato il sistema di riferimento "ordinario", con rotazione in senso antiorario dei fasori, angolo positivo nella "direzione di anticipo" (senso antiorario). L'immagine a destra presenta lo stesso riferimento con le rotazioni del fasore in senso antiorario, ma l'angolo è positivo nella "direzione di ritardo", ossia in senso orario.

Figura 2: screenshot da Electropedia o IEV Online (http://www.electropedia.org/iev/iev.nsf/welcome?OpenForm&Seq=1)

In questo articolo esamineremo alcuni dettagli di Electropedia in materia di relè di misura. Spiegheremo chi si occupa di questo lavoro di standardizzazione, alcuni concetti importanti per l'uso quotidiano, cosa è stato fatto e cosa è stato pianificato.

Comitati e gruppi di lavoro dietro Electropedia per i relè di protezione

Il Comitato tecnico 95 della Commissione elettrotecnica Internazionale (IEC) (TC 95: Relè di misura e dispositivi di protezione) ha istituito il team di manutenzione 1 (IEC TC 95/MT1) per aggiornare il glossario e la terminologia in relazione ai relè di misura e ai dispositivi di protezione. L'attività assegnata al team MT1 consiste nel rivedere la norma IEC 60255-447:2010 e il Capitolo 3 - Termini e definizioni - per ciascun singolo standard elaborato dal Comitato tecnico TC 95.

Come risultato del lavoro svolto dal team MT1, nel maggio 2020 è stata pubblicata la norma IEC 60050-447 Ed. 2 "International Electrotechnical Vocabulary (IEV) - parte 447: Measuring relays and protection equipment". Si noti che il titolo di questo standard è stato modificato da "measuring relays" (relè di misura) a "measuring relays and protection equipment" (relè di misura e dispositivi di protezione) (Figura 4).

Inoltre, la nomenclatura per questa area di applicazione è disponibile online (Figura 5).

Nomenclatura utile da conoscere...

"Operate time" o "trip time", "pick-up time" o "start time"?

La dicitura IEC corretta è "operate time", tempo di funzionamento. Il tempo di funzionamento, o altri termini simili, non dovrebbe essere utilizzato quando si parla del "trip time" di un relè di protezione. Il "trip time" è una definizione associata alla nomenclatura IEEE.

La dicitura "trip time" non esiste nella documentazione IEV relativa ai relè di protezione. Tuttavia, in molti standard IEC per i relè di protezione (serie IEC 60255-1 xx) è possibile trovare frasi come queste: " ... avvio del tempo finché il relè non entra in funzione (ossia non scatta) ... " per facilitare la comprensione ai colleghi abituati alle definizioni IEEE.

Ciò che deve essere notato è che il termine "operating time" non viene usato per i relè. Le parole "operating time" si riferiscono per lo più agli interruttori automatici (IEC 60050-441, apparecchiatura di manovra, apparecchiatura di comando e fusibili).

Inoltre, per "tempo di avvio", la dicitura IEC corretta è "start time" o "start threshold". Nella normativa IEEE vengono usati i termini "pick-up time" o "pick-up threshold". Il relè di protezione "starts" (o "picks up" nel linguaggio IEEE)

C'è una differenza interessante ma sottile tra "operate" e "trip" che vale la pena menzionare: la "start condition" è diversa da una "operate condition". Per i relè di misura e i dispositivi di protezione, "start" significa un guasto o un'anomalia rilevata dal relè di misura o dal dispositivo di protezione, ossia qualcosa che si è verificato all'interno (passaggio dallo stato iniziale a un altro stato). Un segnale di uscita (start signal) può essere emesso per indicare questa condizione, anche se non è essenziale. "Operate" significa che il relè ha completato la funzione prevista, ad esempio facendo scattare l'interruttore automatico di riferimento tramite un segnale di uscita (operate signal). In alcune applicazioni specifiche, ad esempio la protezione di generatori, il termine "operate signal" può prima attivare la logica di controllo anziché attivare semplicemente l'interruttore automatico di riferimento, ad esempio per iniziare l'alleggerimento del carico. Pertanto, un "operate signal" potrebbe non corrispondere a un "trip signal".

Figura 3: elenco delle aree tematiche disponibili in Electropedia (http://www.electropedia.org/iev/iev.nsf/welcome?OpenForm&Seq=1)

Figura 4: IEC 60050-147:2020, da https://webstore.iec.ch/publication/60935

Figura 5: nomenclatura dei relè di misura, IEC 60050-447 (http://www.electropedia.org/iev/iev.nsf/ index?openform&part=447)

Figura 6: "operate time" del relè, secondo la norma IEC 60050-447 (http://www.electropedia.org/iev/iev.nsf/display?openform&ievref=447-05-…)

Reset o disengage?

Sinceramente, non sono molti i tecnici che si occupano di relè di protezione a conoscere il termine "disengage" riferito ai relè. Quanti di voi hanno sentito qualcuno dire che "il relè è disinserito"? Tuttavia, il termine "disengage condition" è diverso da "reset condition".

Nella "reset condition", tutti gli stati interni (ad esempio gli integratori) e i segnali di uscita tornano alle rispettive condizioni iniziali dopo il guasto o l'anomalia. La "reset condition" compare dopo la "start condition", indipendentemente dal fatto che si sia verificata o meno una "operate condition".

La "disengage condition" è una condizione transitoria tra la "operate condition" e la "reset condition", in cui il segnale di funzionamento è tornato allo stato iniziale dopo essere stato emesso.

Per chiarire, prendiamo ad esempio un relè elettromeccanico. Quando il guasto si manifesta, il relè si avvia e il disco inizia a ruotare. Al termine della rotazione, viene emesso un segnale di funzionamento (operate signal). Quando il guasto viene eliminato, il segnale di funzionamento e il segnale di avviamento (start signal) non sono attivi, ma il disco continua a ruotare fino a tornare alla situazione iniziale. Il relè è stato disinserito (disengaged) ma non ripristinato (reset). Quando il disco si trova nella posizione iniziale, il relè viene ripristinato.

Perché, nell'anno 2020, troviamo nel glossario IEV definizioni e nozioni relative ai relè elettromeccanici? Molti relè digitali simulano il movimento del disco (integratore) perché ciò facilita la selettività nelle reti in cui vi è una prevalenza di relè elettromeccanici, quindi questa definizione è importante!

Conclusioni

Il Glossario elettrotecnico internazionale (IEV) serve a promuovere la standardizzazione globale della terminologia nei settori dell'elettrotecnologia, dell'elettronica e delle telecomunicazioni. È un linguaggio che gli esperti di questi domini possono condividere.

Oltre alle nuove tecnologie adottate, i nuovi termini saranno modificati nel tempo per evitare fraintendimenti. IEC/TC95/MT1 continuerà a contribuire a questo processo.

Abbiamo appena mostrato due termini tipici che sono fonti di incomprensioni tra chi si occupa di relè. Ci sono molte altre parole e definizioni, ma per considerarle tutte ci vorrebbero molto tempo e spazio!

Con questo articolo vogliamo soprattutto sottolineare come esiste un vocabolario di termini standard per esprimersi, fornito proprio dalla Commissione elettronica internazionale (IEC). Prendete in considerazione Electropedia nel vostro lavoro, per scrivere report o specifiche. Sarà un grande vantaggio per chi si occupa di relè e per l'intera comunità elettrotecnica.

Informazioni sugli autori

Andrea Bonetti

MSEE, Università la Sapienza, Roma, Italia

Andrea è Senior Specialist nei relè di protezione e nelle applicazioni delle norme IEC

61850 presso Megger Sweden AB.

Andrea è un membro attivo della Commissione elettrotecnica internazionale (IEC):

IEC TC 95/MT 4. Relè di misura e dispositivi di protezione - Standard funzionali
IEC TC 95/WG 2. Funzioni di protezione con ingresso/uscita digitale
IEC TC JWG 17. Documentazione della comunicazione nell'automazione delle utenze elettriche

https://www.linkedin.com/in/bonetti-andrea/

Xicai Zhao

MSEE, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai, Cina

Xicai è ingegnere senior nei relè di protezione e nell'automazione

delle sottostazioni alla NR Electric China.

Xicai è un membro attivo della Commissione elettrotecnica internazionale (IEC):